Matthew Taylor savo neseniai paskelbtą darbą kartu su doktoranu Gary Dunn pristatė ir spardė uolą. Atlikus atradimą, atėjo laikas pamatyti, kas gulėjo apačioje.
Tayloras, Montanos valstijos universiteto mikrobiologijos ir ląstelių biologijos katedros docentas, daugiau nei dešimtmetį ištyrė herpeso virusų replikacijos ir infekcijos mechanizmus. Dunnas, dabar Aidaho universiteto podoktorantūros tyrėjas, buvo daktaro darbo Taylor laboratorijoje, kai jis ką nors suprato: herpeso virusai, auginami naudojant vieną šeimininko ląstelę, žinomą kaip gamintojo ląstelė, sukėlė skirtumus nuo to paties viruso, auginamo skirtingai gamintojo ląstele.
Tai buvo iš pažiūros mažas neatitikimas potencialiai stipriam virpėjimo poveikiui: kaip tie skirtumai gali turėti įtakos viruso gebėjimui užkrėsti jo šeimininką ar jo jautrumą gydymui? Mokslininkai per dešimtmečius naudojo įvairias nustatytas ląstelių linijas – prodiuserių ląsteles, leidžiančias lengvai pakartoti eksperimentus, todėl Dunnas ir Tayloras nagrinėjo patį lauko pagrindą.
„Šis projektas yra labai esminė virusologija. Jis kalba apie daugelį dalykų, kuriuos turėjome padaryti pačioje pradžioje”, – sakė Taylor. „Mes norėjome skleidžiamo viruso, todėl šeštajame dešimtmetyje mokslininkai patraukė veiksmingą ląstelių liniją. Dabar turime 70 metų vystymąsi, ir aš manau, kad, kaip šiuolaikinis virusologas, mums nuolat reikia klausti, ar tai yra tinkami būdai?”
Herpes virusai yra labai paplitę visame pasaulyje, sukeliantys viską – nuo šalčio opos ir vėjaraupių iki juostinės pūslelinės ir lytinių organų pūslelinių. Manoma, kad maždaug 70% pasaulio gyventojų turi 1 herpes simplex virusą (HSV-1). Daugeliui virusas sukelia lengvus simptomus, kurie greitai išnyksta, tačiau kai kuriems HSV-1 gali sukelti stiprų ir ilgalaikį poveikį, įskaitant encefalitą (smegenų uždegimas).
Nors darbai, tiriantys gamintojų ląsteles, yra esminės, jis meta iššūkį istorinėms paradigmoms, kaip virusologai atliko tyrimus. Dunno doktorantūros tyrimų išvados, tiriančios įvairių rūšių gamintojų ląstelių poveikį gautoms virusams, skelbiamiems. Virologijos žurnalas Straipsnyje pavadinimu „HSV-1 gamintojo ląstelių tipas keičia virionų proteominį turinį ir infekcinį pajėgumą“.
Kai mokslininkai tiria virusus, jie pirmiausia augina virusą, užkrėsdami gamintojų ląsteles laboratorijos aplinkoje. Tai suteikia virusui šeimininkui, kurį jis naudoja pakartoti, leisdamas tyrėjams stebėti tą procesą, o virusai, naudojami virusams, naudojami užkrėsti savo šeimininkus.
Tayloras teigė, kad daugelis gamintojų ląstelių linijų, kurias mokslininkai naudoja remdamiesi savo tyrimų tikslais, daugumos iš jų buvo auginama prieš kelis dešimtmečius. Tos skirtingos linijos leidžia mokslininkams ištirti, kaip virusai atkartoja viską, pradedant plaučių ląstelėmis ir baigiant inkstų ląstelėmis ir net kraujo ląstelėmis.
Dunno darbas yra vieni pirmųjų, nustatančių, kad skirtingos gamintojų ląstelės lemia susidarančių virusų skirtumus. Jis pastebėjo, kad kai kurie auginami virusai turi skirtingas baltymų kompozicijas ir replikacijos proceso metu suaktyvino skirtingus genus. Pasak jo, net nedideli skirtumai gali turėti įtakos tam, kaip virusai sukuria infekciją ir reaguoja į medicininę intervenciją.
„Kliniškai, jei suprantate, kad ląstelių tipas, kuris naudojamas viruso gamybai gaminti, gali pakeisti jo sudėtį ir kitą vykstančią sąveiką, galite pradėti taikyti skirtingas viruso komponentus, kurie gali būti aktualesni“, – teigė Dunnas. „Jei jūs kalbate apie virusą, gautą iš vieno ląstelės tipo, kuris sukelia baltymų sudėties skirtumus, galbūt galėtumėte slopinti tas sąveiką, o tai gali sukelti naujų gydymo galimybių.”
Toliau tyrinėjant skirtumus tarp virusų, auginamų įvairiomis ląstelių linijomis, taip pat galėtų padėti tyrimams, kaip virusai juda per skirtingas kūno dalis. Virusas plaučiuose gali pakartoti skirtingai nei inkstuose, ir tai taip pat gali turėti įtakos, kaip jis plinta iš žmogaus į asmenį.
„Virusinis genomas koduoja savo baltymus, kad galėtų dubliuoti save, tačiau jame yra daug daugiau“, – teigė Dunnas. „Jis taip pat užima ląstelinius savo šeimininko komponentus, o ląstelių komponentų įtraukimas į virusus yra labiau naujausias virusologijos akcentavimas. Jūs turite šimtus skirtingų ląstelių tipų savo kūne, jau nekalbant apie visus ląstelių tipus, kuriuos galima atlikti tyrimams. Jūs tikrai galėtumėte padaryti karjerą iš tokio pobūdžio tyrimų.”
Supratimas ir katalogavimas skirtumų, atsirandančių, kai naudojami skirtingi gamintojų ląstelių tipai, padės būsimiems tyrimams Tayloro laboratorijoje. Dabar, kai uola buvo perbraukta, atėjo laikas ištirti, kas yra apačioje. Šeštajame dešimtmetyje mokslininkai naudojo geriausias žinomas ląstelių linijas, ir Taylor tikisi, kad šiandienos mokslininkai gali atlikti geresnius tyrimus, remdamiesi geresnėmis žiniomis.
„Tai yra mokslinio principo dalis. Atliekate geriausius eksperimentus, kuriuos tuo metu galite tuo metu, o kai ateina nauji eksperimentai, o duomenys ateina kartu, turime būti atviri toms idėjoms”, – sakė jis. „Mokslas yra gyvas dalykas, ir šis darbas yra puikus to pavyzdys”.